DE19813218C1 - Hochmittelton-Lautsprecher - Google Patents
Hochmittelton-LautsprecherInfo
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Abstract
Ein Hochmittelton-Lautsprecher umfaßt ein Gehäuse (1) mit Seitenwänden (3, 4) und einer hinteren Wand (11) sowie eine Treibertafel mit wenigstens drei Öffnungen und zumindest drei direktabstrahlende elektroakustische Wandler, die in den Öffnungen befestigt sind. Durch Trennwände (6, 7), die die Treiberwand, die Seitenwände (3, 4) und die hintere Wand (11) miteinander verbinden, wird für jeden elektroakustischen Wandler eine eigene hintere Luftkammer (12, 13, 14) gebildet. Als elektroakustische Wandler sind für den Mitteltonbereich ein größerer und ein kleinerer Treiber (8, 9) vorgesehen, deren Frequenzbereiche sich in einem weiteren mittleren Tonbereich überlappen, sich in unterer und oberer Grenzfrequenz jedoch unterscheiden und für den Hochtonbereich ist ein Hochtontreiber (10) vorgesehen.
Description
Die Erfindung betrifft einen Hochmittelton-Lautsprecher gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Lautsprecher ist
aus dem DE-Gbm 18 91 464 bekannt. In ihm finden direkt ab
strahlende elektroakustische Wandler Verwendung.
Es wird im allgemeinen immer wieder behauptet, daß ein di
rektabstrahlendes Boxensystem vor allem im mittleren und obe
ren Mittenbereich bis 7000 Hz für Beschallungen von Rock
bands, Tanzveranstaltungen, Orchester-, Theater- und Kommers
veranstaltungen kaum möglich sei, da es nicht genügend
Schalldruck in diesem Bereich besitze. Damit bei kleineren
und mittleren Musik-Veranstaltungen (bis ca. 2000 Personen)
eine gute Tonqualität übertragen werden kann, werden fast
ausschließlich im mittleren und oberen Tonbereich Treibersy
steme, die auf ein Biradial- bzw. Constant-Directivity Horn
treibersystem (CD-Horn) aufgebaut sind, eingesetzt. Diese
übertragen fast immer den Hochmitteltonbereich von ca. 2000 Hz
bis 20 000 Hz.
Den unteren Mitteltonbereich von ca. 120 Hz bis 2000 Hz über
nimmt meist ein elektroakustischer Wandler von:
1 × 10", 2 × 10", 1 × 12", 2 × 12", 1 × 15" bzw. 2 × 15" Durchmesser (wobei 1" ⇒ 2,54 cm entspricht).
1 × 10", 2 × 10", 1 × 12", 2 × 12", 1 × 15" bzw. 2 × 15" Durchmesser (wobei 1" ⇒ 2,54 cm entspricht).
Damit die 1" bzw. 2" Druckkammertreiber recht hohe akustische
Pegel schon bei 1 W/m reproduzieren können, wird die effektive
Membranfläche "X" des Druckkammertreibers zur aufgeflanschten
Hornhalseintrittsöffnung auf ca. "25%X" verjüngt. Dies macht
sich durch höheren Klirrgrad und "näselnde" Musikwiedergabe
bemerkbar, was bei der Musikwiedergabe von Blasinstrumenten
(z. B. Tenorhörnern, Flügelhörnern und Trompeten), die sehr
natürlich klingen müssen, ein großes Problem darstellt. Bei
direktabstrahlenden Systemen im Mitteltonbereich entsteht
dieser Komprimierungseffekt nur sehr viel weniger, wobei aber
aufgrund des zu niedrigen Schalldruckpegels des direktab
strahlenden Systems dies dem Home-HiFi und High Endbereich
vorbehalten blieb.
Durch die Kombination der Direktabstrahler von 10", 12" bzw.
15" Durchmesser mit 1" bzw. 2" Druckkammertreiber, die zuvor
beschrieben sind, entsteht das Problem bei der Entfernung des
Publikums zum Geschehenspunkt. Die 1" und 2" Treiber sind auf
die Weite immer noch ziemlich stark wahrzunehmen und werden
gegenüber den 10", 12" bzw. 15" Treibern sehr dominierend,
wobei dadurch die unteren Mittentöne verloren gehen und die
oberen Mittentöne als sehr dominant und störend wahrgenommen
werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Lautsprecher gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß die Fre
quenzabstimmung der Treiber in diesem Lautsprechergehäuse ei
nen höheren Schalldruck über den gesamten Hochmitteltonbe
reich von 125 Hz-15 kHz (nach DIN 45500) als eine herkömm
liche Treiberkombination in dieser Größe und Gewicht abgibt
und dies mit sehr breitem horizontalem Abstrahlwinkel von bis
zu 120°.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteran
sprüchen.
Hierbei dienen die Merkmale des Anspruchs 5 insbesondere da
zu, Obertöne von Sprache und Instrumenten, trotz hohem
Schalldruck mit geringem Klirrgrad, sehr sauber über einen
horizontalen Abstrahlwinkel von 120° und vertikalen Abstrahl
winkel von 40° zu übertragen.
Die Merkmale des Anspruchs 7 erlauben es, daß problemlos 400 W
"Sinus" während einer Veranstaltung "gefahren" werden.
Wendet man die Merkmale des Anspruchs 8 an, so werden Reflek
tionen des von den Treibern nach hinten abgestrahlten Schalls
im Innern des rückwärtigen Volumens optimal abgelenkt und
durch das innere Dämmungsmaterial reflektiert und absorbiert.
Durch diese Maßnahme entstehen keine stehenden Wellen und Re
flektionen, die ohne diese Maßnahme durch die Membrane nach
"Außen" zurückreflektiert würden.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 9 werden Schalllaufzeitverzö
gerungen bei der Trennfrequenz wirksam unterdrückt (sh. Fig.
2 und 4).
Mit den Merkmalen des Anspruchs 10 werden Klirrgrad und Fre
quenzeinbrüche (aufgrund von Phasenverschiebungen) niedrig
gehalten. Dies ist besonders von Vorteil bei der Trennfre
quenz der Treiber.
Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 11 dient dazu, eine optimale
Hochtonabstrahlung bei höherem Standpunkt des Lautsprechers
(z. B. ab 2 m Höhe) während einer Veranstaltung im Nahbereich
zu gewährleisten.
Dieses neue Konzept ist in der Lage, mit kleineren Abmaßen,
geringerem Gewicht und breitem Abstrahlwinkel auch größere
Veranstaltungen mit hervorragendem Sound und hohem Schall
druck zu beschallen und dies ohne hohe Verzerrungen mit gro
ßer Kostenersparnis im Bezug zu den 2 × 12" Boxen mit 2" Trei
ber, die momentan den Standard auf dem Markt festlegen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Hierbei zeigt:
Fig. 1 eine isometrische Ansicht des Hochmittentopteils
HM-3,
Fig. 2 eine Aufrisszeichnung des Lautsprechers der Fig. 1
von oben,
Fig. 3 eine Vorderansicht der HM-3,
Fig. 4 eine Aufrisszeichnung der HM-3 von der Seite gese
hen,
Fig. 5 eine Übertragungskurve der Frequenzbreite von HM-3.
Die bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich durch folgende
Punkte aus:
- - Gehäuse 1 in Trapezform mit getrennten Luftkammern für die zwei elektroakustischen Wandler (8/9),
- - die Treiberwände (5.1/5.2/5.3) in unterschiedlicher vertikaler Höhe, damit die Schwingspulen der Trei ber (8/9/10) exakt in einer vertikalen Ebene sitzen und zeitlich gleichzeitig den Schall abstrahlen,
- - die Trennfrequenzabstimmung zwischen den Treibern (8/9/10),
- - die speziell behandelten elektrisch-akustischen Wandler (9/10),
- - die geringen Gehäusemaße,
- - das geringe Gewicht der HM-3,
- - die Kostenersparnis durch den Einsatz von weniger Topteilen HM-3 bei mittleren Veranstaltungen,
- - letztendlich die Musikübertragung mit HiFi-Qualität nach DIN 45500 von 125-15000 Hz mit hohem Schall druckpegel und sehr breitem horizontalen Abstrahl winkel von bis zu 120°.
Das Problem bestand darin, dass ein 12" Wandler (1" = 2,54 cm)
zwar ab etwa 80 Hz gut einsetzbar ist, aber nur in der +/-4 dB
Toleranz bis max. 5000 Hz hinauf. Danach entstehen größere
Toleranzabweichungen, wobei ab 6000 Hz der Schalldruckpegel
stark abfällt. Dadurch ist ein 12" Treiber im unteren und
mittleren Bereich gut einsetzbar, aber für die oberen Mitten
töne von 5000-7000 Hz allein nicht ideal.
Ähnlich wie bei dem 12" Wandler, der im unteren Mittenbereich
gute Übertragungsqualitäten, aber im oberen Mittenbereich von
5000 bis 7000 Hz nicht ideale Werte für eine HiFi-Übertragung
reproduziert, hat ein neuer 8" Treiber, der spezialbehandelt
worden ist, die ideale Voraussetzung für diese oberen Mitten
tonfrequenzen bis ca. 7500 Hz, aber aufgrund physikalischer
Gesetze der effektiven Membranfläche des 8" Treibers von 210
cm2 fällt der Übertragungsbereich unter 150 Hz mit -6 dB
stark ab. Wird dieser 8" Wandler ab 150 Hz eingesetzt, ist er
mit 200 Watt RMS A.E.S.-Standard belastbar, wobei er schon
bei 1 W/m einen Schalldruck von 97 dB produziert.
Werden nun 12", 8" und Hochtontreiber in vertikaler Ebene so
nah wie möglich zusammen in das optimal berechnete Gehäuse
eingebettet, wobei der 12" Treiber (8) ab 125 Hz bis 6000 Hz,
der 8" Treiber (9) von 150 Hz bis 6500 Hz und ab 6500 Hz-
20 000 Hz der Hochtontreiber (10), der von der horizontalen
Ebene aus nach oben bis 15° und nach unten 25° abstrahlt (sh.
Fig. 4), eingesetzt wird, entsteht nun eine Direktabstrahlung
im kompletten Mittenbereich von 125-6500 Hz mit direktab
strahlenden Wandlern mit hohem Schalldruck von 102 dB und
breitem Abstrahlwinkel, wobei noch zusätzlich eine hohe Dau
erbelastbarkeit von 400 W RMS (EIA RS-426 A) möglich ist.
Ab 6500 Hz setzt der elektroakustische Hochtonwandler mit
120° Abstrahlwinkel in horizontaler Ebene und 40° Abstrahl
winkel in vertikaler Ebene ein. Durch eine speziell zentrier
te Schwingspule überträgt dieser Wandler sehr sauber noch die
Obertöne der Gesangstimme oder von Instrumenten, wie z. B.
Trompete, Posaune und Orgel.
Claims (11)
1. Hochmittelton-Lautsprecher, bestehend aus einem Gehäuse
(1) mit Seitenwänden (3, 4) und einer hinteren Wand
(11) sowie einer Treibertafel mit wenigstens drei Öff
nungen und zumindest drei direktabstrahlenden elektro
akustischen Wandlern, die in den Öffnungen befestigt
sind, wobei durch Trennwände (6, 7), die die Treiber
wand, die Seitenwände (3, 4) und die hintere Wand (11)
miteinander verbinden, für jeden elektroakustischen
Wandler eine eigene hintere Luftkammer (12, 13, 14) ge
bildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als elektroa
kustische Wandler
- - für den Mitteltonbereich ein größerer und ein klei nerer Treiber (8, 9) vorgesehen sind, deren Fre quenzbereiche sich in einem weiten mittleren Tonbe reich überlappen, sich in unterer und oberer Grenz frequenz jedoch unterscheiden und
- - für den Hochtonbereich ein Hochtontreiber (10) vor gesehen ist.
2. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der größere Treiber (8) einen Durchmesser von 12"
(= 30,48 cm) und der kleinere (9) einen Durchmesser von
8" (= 20,32 cm) aufweist.
3. Lautsprecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der größere Treiber (8) eine konusförmige Membran
mit einer effektiven Membranfläche von 510 cm2 auf
weist, daß das Volumen der ihm zugeordneten Luftkammer
(14) nach Abzug der Volumenverdrängung des Treibers (8)
26 Liter beträgt und daß der Treiber (8) derart dimen
sioniert ist, daß er in diesem Volumen eine untere
Grenzfrequenz von 105 Hz (-6 dB) erreicht.
4. Lautsprecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der kleinere Treiber (9) eine konusförmige Membran
mit einer effektiven Membranfläche von 210 cm2 auf
weist, daß das Volumen der ihm zugeordneten Luftkammer
(13) nach Abzug der Volumenverdrängung des Treibers (9)
16 Liter beträgt und daß der Treiber (9) derart dimen
sioniert ist, daß er in diesem Volumen eine untere
Grenzfrequenz von 104 Hz (-8 dB) erreicht.
5. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hochtontreiber (10) so dimensioniert ist, daß
er einen Abstrahlwinkel in horizontaler Ebene von 120°
und in vertikaler Ebene von 40° aufweist und daß er bei
hoher thermischer Belastbarkeit ab 6000 Hz einen Schall
druckpegel von bis zu 110 dB bei 1 W/m abstrahlt.
6. Lautsprecher nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der größere und der kleinere Treiber (8,
9) so ausgelegt sind, daß sie ab 125 Hz symmetrisch ar
beiten und ihren Schalldruck auf 102 dB +/- 3 dB bei 1 W/m
summieren.
7. Lautsprecher nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der größere Treiber (9) eine Leistung von
300 Watt RMS und der kleinere Treiber (9) eine Leistung
von 200 Watt RMS (jeweils nach A.E.S. Standard) gestat
ten.
8. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkel (16, 17) zwischen der hinteren Wand (11)
und den Seitenwänden (3, 4) des Gehäuses (1) jeweils
112° beträgt.
9. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Treibertafel in mindestens drei Teile 5.1, 5.2,
5.3 unterteilt ist, die jeweils einem Treiber (8, 9,
10) zugeordnet sind und daß diese Teile (5.1, 5.2, 5.3)
derart gegeneinander versetzt sind, daß die Schwingspu
len der Treiber (8, 9, 10) in vertikaler Ebene überein
ander sitzen.
10. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Treiber (8, 9, 10) in vertikaler Richtung
nächstmöglich zueinander angeordnet sind.
11. Lautsprecher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Teil (5.3) der Treibertafel, der dem Hochton
treiber zugeordnet ist, um 5° nach vorne geneigt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998113218 DE19813218C1 (de) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | Hochmittelton-Lautsprecher |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998113218 DE19813218C1 (de) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | Hochmittelton-Lautsprecher |
Publications (1)
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DE19813218C1 true DE19813218C1 (de) | 2000-08-31 |
Family
ID=7862321
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998113218 Expired - Fee Related DE19813218C1 (de) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | Hochmittelton-Lautsprecher |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19813218C1 (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1891464U (de) * | 1964-02-18 | 1964-04-23 | Hohner Ag Matth | Lautsprecherkombination mit einem fuer die lautsprecher gemeinsamen geschlossenen gehaeuse, insbesondere der saeulenbauart. |
US4289929A (en) * | 1979-09-11 | 1981-09-15 | Epicure Products, Inc. | Loudspeaker and enclosure combination |
DE9107733U1 (de) * | 1991-06-24 | 1991-11-14 | Pladwig, Dieter, 2210 Itzehoe | Bausatz für eine Lautsprecheranordnung |
-
1998
- 1998-03-26 DE DE1998113218 patent/DE19813218C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1891464U (de) * | 1964-02-18 | 1964-04-23 | Hohner Ag Matth | Lautsprecherkombination mit einem fuer die lautsprecher gemeinsamen geschlossenen gehaeuse, insbesondere der saeulenbauart. |
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DE9107733U1 (de) * | 1991-06-24 | 1991-11-14 | Pladwig, Dieter, 2210 Itzehoe | Bausatz für eine Lautsprecheranordnung |
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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